■ 文/蔡曙山

人工智能與人類心智具有本質(zhì)的區(qū)別，人工智能的終極理想就是要讓機(jī)器具備人類心智。

人類心智的5種形態(tài)和認(rèn)知體系

1975年，由于美國著名的斯隆基金的投入，美國學(xué)者將哲學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、人類學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)六大學(xué)科整合在一起，研究“在認(rèn)識(shí)過程中信息是如何傳遞的”。這個(gè)研究計(jì)劃的結(jié)果產(chǎn)生了一門新興學(xué)科——認(rèn)知科學(xué)。認(rèn)知科學(xué)的目標(biāo)是揭開人類心智的奧秘。所謂心智，是指具有腦和神經(jīng)系統(tǒng)的動(dòng)物的智能行為，而大腦產(chǎn)生心智的過程被稱為認(rèn)知。

在35億年漫長的生命進(jìn)化過程中，逐步產(chǎn)生了從低級(jí)到高級(jí)的5個(gè)層級(jí)的心智和認(rèn)知：神經(jīng)層級(jí)的心智和認(rèn)知、心理層級(jí)的心智和認(rèn)知、語言層級(jí)的心智和認(rèn)知、思維層級(jí)的心智和認(rèn)知以及文化層級(jí)的心智和認(rèn)知。其中：神經(jīng)認(rèn)知和心理認(rèn)知是人和動(dòng)物共有的，稱為“低階認(rèn)知”；語言認(rèn)知、思維認(rèn)知和文化認(rèn)知是人類特有的，稱為“高階認(rèn)知”。5個(gè)層級(jí)的心智和認(rèn)知的關(guān)系是：低層級(jí)的心智和認(rèn)知決定高層級(jí)的心智和認(rèn)知，高層級(jí)的心智和認(rèn)知影響低層級(jí)的心智和認(rèn)知。

人類心智進(jìn)化及5個(gè)層級(jí)認(rèn)知

人類出現(xiàn)在距今600萬年到400萬年前。人類的出現(xiàn)是心智和認(rèn)知進(jìn)化到語言層級(jí)的產(chǎn)物。或者說，動(dòng)物心智進(jìn)化出以抽象概念為標(biāo)志的符號(hào)語言，人類就出現(xiàn)了。在此之前，人類進(jìn)化的另外兩個(gè)重要標(biāo)志事件是直立行走和火的使用，但只有第三個(gè)事件的出現(xiàn)，即表意的抽象語言的發(fā)明，才使猿最終進(jìn)化成人。

語言、符號(hào)和數(shù)據(jù)

在5個(gè)層級(jí)的心智和認(rèn)知能力中，語言的出現(xiàn)對(duì)人類至關(guān)重要。第一，抽象的表意符號(hào)語言的發(fā)明，使猿最終進(jìn)化為人。第二，抽象的表意符號(hào)語言區(qū)別了人類的心智和動(dòng)物的心智，從而區(qū)別了人類認(rèn)知和動(dòng)物認(rèn)知。第三，抽象的表意符號(hào)語言構(gòu)成人類認(rèn)知的基礎(chǔ)：在抽象概念語言基礎(chǔ)上形成了人類思維，語言和思維共同構(gòu)建了人類的知識(shí)體系甚至整個(gè)人類社會(huì)，知識(shí)的積淀形成文化。

● 語言的產(chǎn)生和發(fā)展

語言產(chǎn)生于信息加工和群體交際的需要，因此，不僅人類有語言，動(dòng)物也有語言。人類語言是一種表意的符號(hào)語言，人類語言能夠表達(dá)抽象概念，這是人類語言與動(dòng)物語言的根本區(qū)別。

語言也有一個(gè)從低級(jí)到高級(jí)的進(jìn)化歷史。語言的進(jìn)化和發(fā)展依次經(jīng)過肢體語言、聲音語言和表意的符號(hào)語言3個(gè)大的階段，中間還有一些小的發(fā)展階段。

自然語言是在人類進(jìn)化過程中自然產(chǎn)生的語言，如漢語、英語、法語、德語、俄語等，漢字是象形文字，其他的都是拼音文字。

人工語言是為著某種目的而人為制定的語言，其中又分為非形式的人工語言如世界語，以及形式的人工語言如數(shù)學(xué)邏輯使用的一階語言和高階語言，它們是計(jì)算機(jī)智能即人工智能的語言基礎(chǔ)，還有形形色色的計(jì)算機(jī)語言如C語言、foxBase/foxPro語言、匯編語言等，都是形式的人工語言。

● 語言與符號(hào)

語言文字最古老的形式是表意的符號(hào)，如漢字的“日”“月”“山”“水”等。人是使用符號(hào)的動(dòng)物，這使人類最終從動(dòng)物界分離出來。20世紀(jì)初，瑞士語言學(xué)家索緒爾（Ferdinand de Saussure）和美國哲學(xué)家皮爾斯（Charles Sanders Peirce）幾乎同時(shí)在大西洋兩岸獨(dú)立創(chuàng)建了符號(hào)學(xué)。符號(hào)學(xué)是研究符號(hào)的句法結(jié)構(gòu)、意義解釋和交際方法的學(xué)科。

符號(hào)比語言的概念更廣泛，例如，除了語言符號(hào)外還有音樂符號(hào)、繪畫符號(hào)。從繪畫符號(hào)學(xué)來看，東方的國畫和西方的油畫是不同的系統(tǒng)。由于它們的語言不同，所以它們的句法不同。句法研究語言符號(hào)的空間關(guān)系，語義研究語言的結(jié)構(gòu)和意義。

● 符號(hào)與數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)（data）是計(jì)算機(jī)時(shí)代對(duì)語言符號(hào)信息的總稱。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的語言表達(dá)是二進(jìn)制代碼。通過編碼技術(shù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以將語言文字轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼。其中，最著名的是美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼，即ASCII碼。通過ASCII碼，所有英文字母和文字符號(hào)都可以轉(zhuǎn)化為8位二進(jìn)制代碼，1個(gè)二進(jìn)制數(shù)即0或1被稱為1個(gè)“比特”（bit），8個(gè)二進(jìn)制數(shù)被稱為1個(gè)“字節(jié)”（byte）。通過雙字節(jié)編碼技術(shù)，我們可以將全部漢字字符進(jìn)行編碼和數(shù)字化處理。事實(shí)上，所有數(shù)字和字符、聲音和顏色、圖形和圖像，甚至我們所能夠看到、聽到、觸摸到和感知到的一切信息，連同計(jì)算機(jī)指令，都可以變成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，從而用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。

人工智能的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)語言和二進(jìn)制數(shù)據(jù)的加工，而人類的心智則產(chǎn)生于神經(jīng)、心理、語言、思維、文化層級(jí)的信息加工。因此，人工智能的數(shù)據(jù)加工應(yīng)該模仿人類心智的信息加工。

5個(gè)層級(jí)的數(shù)據(jù)加工

人工智能與人類心智具有本質(zhì)的區(qū)別。所謂人工智能，其終極的理想就是要讓機(jī)器具備人類心智。

人類心智從低級(jí)到高級(jí)的形式只有5種，這就是神經(jīng)層級(jí)的心智、心理層級(jí)的心智、語言層級(jí)的心智、思維層級(jí)的心智和文化層級(jí)的心智。機(jī)器只有學(xué)習(xí)了人類心智的5種形式，才有可能具備人類心智和認(rèn)知。

人工智能的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)語言和二進(jìn)制數(shù)據(jù)的加工，而人類的心智則產(chǎn)生于神經(jīng)、心理、語言、思維、文化層級(jí)的信息加工。因此，人工智能的數(shù)據(jù)加工應(yīng)該模仿人類心智的信息加工。

目前，人工智能關(guān)注和致力于神經(jīng)和心理兩個(gè)層級(jí)上模仿人類心智，而在語言、思維和文化層級(jí)上，人工智能的研究尚付闕如。下面我們從高階認(rèn)知的3個(gè)層級(jí)看看認(rèn)知科學(xué)的一些重要成果。

● 語言認(rèn)知與數(shù)據(jù)加工

從語言加工和語言認(rèn)知這個(gè)層級(jí)來看，20世紀(jì)中葉以來在自然語言研究上已經(jīng)形成美國哲學(xué)家喬姆斯基（Noam Chomsky）的句法學(xué)（syntax）、美國邏輯學(xué)家蒙太格（Richard Montague）的形式語義學(xué)（semantics）以及英國哲學(xué)家奧斯?。↗ohn Langshaw Austin）、美國哲學(xué)家塞爾（John Searle）的言語行為理論和語用學(xué)（pragmatics）3個(gè)層次的語言理論，逐漸深入拓展分析語言的意義。認(rèn)知科學(xué)自誕生以來，更是把這3個(gè)層次的語言理論看作是人類頭腦中3種語言加工方式，并尋找認(rèn)知科學(xué)的證據(jù)。但是，在自然語言加工和語言認(rèn)知這個(gè)層級(jí)上，人工智能需要向人類心智學(xué)習(xí)的東西還很多。

●思維認(rèn)知與數(shù)據(jù)加工

在思維層級(jí)的心智和認(rèn)知方面，20世紀(jì)中葉以來也取得很多重要的研究成果。1966年，英國心理學(xué)家沃森（Peter Cathcart Wason）的選擇任務(wù)實(shí)驗(yàn)證明，人們?cè)谧鲞壿嬐评頃r(shí)會(huì)受到心理因素的影響，從而產(chǎn)生認(rèn)知偏差。1994年美國心理學(xué)家里普斯（Lance Rips）的三段論心理實(shí)驗(yàn)研究、1978年美國心理學(xué)家約翰遜-萊爾德（Philip Johnson-Laird）和斯蒂德曼（Mark Steedman）的三段論與心理模型研究，均發(fā)現(xiàn)人們?cè)谧鐾评頃r(shí)，存在明顯的心理偏好，會(huì)產(chǎn)生明顯的心理偏差。美國心理學(xué)家卡尼曼（Daniel Kahneman）和特沃斯基（Amos Tversky）建立的前景理論（Prospect Theory）推翻了經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域中長期占統(tǒng)治地位的理性人假說，從而榮獲2002年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。2011年，卡尼曼出版了《思維：快與慢》一書，書中他用兩個(gè)代理人的隱喻即系統(tǒng)1和系統(tǒng)2來描述人的思維活動(dòng)。系統(tǒng)1是心理的、直覺的、自動(dòng)的和無意識(shí)的，它是快的思維系統(tǒng)；系統(tǒng)2是邏輯的、分析的、受控的和意識(shí)的，它是慢的思維系統(tǒng)。卡尼曼認(rèn)為，系統(tǒng)1在判斷和決策中的作用比我們所知道的要大，它是判斷和決策的幕后主使，而系統(tǒng)2則處于受支配的地位。

● 文化認(rèn)知與數(shù)據(jù)加工

在文化層級(jí)上，涉及的因素更多。文化因素會(huì)影響我們的認(rèn)知，例如，中華文化會(huì)影響中國人的認(rèn)知。從語言看，漢語（中文）一字一音、一字一義，因此我們有格律詩、對(duì)聯(lián)、漢語成語、書法；從命理上看，中國文化的重要元素是十二生肖，這是日相說，西方的星座卻是月相說，兩者大相徑庭；從服裝看，漢裝、唐裝、清朝的服裝（長袍馬褂、旗袍等）、中山裝是中國人的服裝，西服則不是國服；從音樂和歌曲看，民樂、民歌會(huì)讓中國人精神愉快、心理安詳，西方的交響樂并不適合中國人的音樂審美；國畫是中國人的繪畫，注重的是整體，是天人合一，而西方的油畫注重的是細(xì)節(jié)，是分析；從飲食看，中餐（川菜、粵菜、魯菜、淮揚(yáng)菜等）適合中國人的胃口，西餐（比薩、牛排等）并不適合中國人的胃口；從娛樂看，圍棋、麻將反映了中國人的智慧，中國人樂此不疲，狩獵、探險(xiǎn)、極限運(yùn)動(dòng)等西方體育游戲在中國始終難以成為主流文化。中國人過的節(jié)日都與農(nóng)時(shí)有關(guān)：春節(jié)（除夕、元宵）、清明、端午、七夕、中秋、重陽、冬至、臘八，這是因?yàn)橹袊幕谋举|(zhì)是農(nóng)耕文化，西方的節(jié)日復(fù)活節(jié)、感恩節(jié)、圣誕節(jié)，大多來源于基督教，由于信仰的原因，也難以被中國人普遍接受。那么，人工智能如何產(chǎn)生這種文化認(rèn)知？這僅僅是數(shù)據(jù)加工就能解決的嗎？難道人工智能不需要學(xué)習(xí)人類心智和文化認(rèn)知？這些問題都值得我們進(jìn)一步探究。

總之，如何學(xué)習(xí)人類心智的語言加工方式、思維加工方式和文化加工方式，仍然是需要進(jìn)行探索和研究而又充滿挑戰(zhàn)和機(jī)遇的新領(lǐng)域。